基于Ansys Speos的AR HUD完整仿真流程 本次仿真核心聚焦Speos端操作，分為模型導(dǎo)入配置、三維幾何搭建、光柵屬性賦予、仿真工況設(shè)置、仿真運(yùn)算、結(jié)果分析六大環(huán)節(jié)，適配Speos 2025 R1及以上版本。

在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。 表 1. 脊柱間隔器材料屬性 2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱性，僅創(chuàng)建1/4 模型。在ANSYS Mechanical 中對(duì)幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 圖 1.

本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計(jì)器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對(duì)應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機(jī)單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。 目標(biāo) 理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系 步驟 案例1：隨機(jī)單向纖維（木材） 1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)“材料設(shè)計(jì)器”組件。檢查單位。 2. 定義材料。

通過設(shè)置篩選條件（例如值范圍或單元百分比），用戶可以根據(jù)應(yīng)力或單元力等具體參數(shù)快速確定關(guān)鍵區(qū)域。該工具以圖和詳細(xì)匯總表的形式直觀展示結(jié)果，便于用戶理解和分析峰值行為。 主要特性： 根據(jù)載荷或檢查結(jié)果確定峰值區(qū)域。 按自定義范圍、絕對(duì)值或單元百分比過濾峰值。 使用可自定義的可視化選項(xiàng)，生成特定區(qū)域的繪圖，例如跨區(qū)域的基本值或平均值。

如圖3所示： 圖3 加權(quán)柔度響應(yīng)設(shè)置 5. 設(shè)置優(yōu)化參數(shù)： · 目標(biāo)體積分?jǐn)?shù)：設(shè)置為0.3（即最終材料用量為設(shè)計(jì)空間的30%），設(shè)置如圖4所示。 圖4 體積分?jǐn)?shù)約束設(shè)置 · 優(yōu)化目標(biāo)：以最小柔度作為優(yōu)化目標(biāo)，設(shè)置如圖5所示。 圖5 優(yōu)化最小柔度設(shè)置 · 懲罰因子p：通常為3。

打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)"靜力結(jié)構(gòu)"分析。檢查單位設(shè)置。 2. 導(dǎo)入幾何模型（圖1）。大的綠色圓柱體截面積為 314 平方毫米，小的綠色圓柱體截面積為 0.78 平方毫米。因此，當(dāng) 1 牛頓的力作用在小圓柱體上時(shí)，大圓柱體應(yīng)產(chǎn)生 402.6 牛頓的反作用力。 （圖1：液壓千斤頂?shù)膸缀文Ｐ停?3. 定義接觸并對(duì)部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

用戶唯一必須仔細(xì)檢查的設(shè)置是 interfaces。該設(shè)置與 z 方向上的網(wǎng)格數(shù)量有關(guān)。如果用戶未正確設(shè)置該值，仿真結(jié)果可能會(huì)不準(zhǔn)確。可以通過右鍵單擊 RCWA 對(duì)象并選擇 Edit object 來訪問 RCWA 的相關(guān)設(shè)置。

抗拉強(qiáng)度是材料應(yīng)力值的極限點(diǎn)，超過此值材料即被判定破壞失效。斷裂延伸率則是抗拉強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值，塑性應(yīng)變值超過斷裂延伸率時(shí)，材料同樣被視為失效。 圖2 應(yīng)力應(yīng)變曲線 1.2 獲取途徑 工程應(yīng)力應(yīng)變曲線的獲取主要有三種途徑，各有優(yōu)劣。

6、定義分析設(shè)置并指定邊界條件。固定底部部件，并將頂部部件向下移動(dòng)2毫米（圖2）。在O型圈與其他兩個(gè)部件之間定義接觸。開啟大變形選項(xiàng)，并定義至少50個(gè)子步以確保收斂。 圖2. 邊界條件 7、運(yùn)行仿真并查看結(jié)果。該仿真基于二維軸對(duì)稱模型進(jìn)行求解，在查看結(jié)果時(shí)，通過對(duì)稱擴(kuò)展功能繞Y軸旋轉(zhuǎn)擴(kuò)展顯示為三維效果。

在第一部分文章：《Ansys Zemax | 在 OpticStudio 中將干涉儀數(shù)據(jù)附加到光學(xué)表面 – 第一部分中》，我們演示了如何根據(jù)表面形狀和方向?qū)⒏缮鏈y量數(shù)據(jù)導(dǎo)入 OpticStudio，本部分文章我們將引入更多的實(shí)例演示。